【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料，特别涉及一种高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料及其制备方法。
技术介绍
1、中国是煤炭消耗大国，每年煤气化灰渣的排放量超过5000万吨，对煤气化灰渣的处理方法就尤为重要。若简单直接填埋，占用了宝贵的土地资源，另外填埋场产生的渗透或粉尘容易造成环境污染，直接或间接危害人民健康。若直接做为填充材料和骨料，煤气化灰渣的使用价值偏低。因此，采用环保、高值的资源化、规模化的方式处理煤气化渣不仅是煤化工企业低碳循环发展的迫切需要，同样是提高煤炭资源开发利用效益，构建绿色低碳经济的内在要求。
2、混凝土强度、耐久性一般是混凝土工程技术关注的重点。混凝土强度等级按照抗压值确定，为混凝土工程中最重要的参数。抗折、劈裂等抗拉性能由于数值和变化较小，一般研究关注较少。混凝土技术研究多集中于提高混凝土抗压强度，对于抗拉性能研究极少。理论上说，提高混凝土构件的承载力和变形，增加混凝土抗拉强度要比抗压强度更加有效。因此有必要探索提高混凝土抗拉强度方法，以提高混凝土强度、耐久性，获得高韧性混凝土。
3、煤气化灰渣属于煤化工业生产的废弃物。对煤气化灰渣的化学成分分析，硅元素（si）含量为34.43%，钙元素（ca）含量为30.35%，铝元素（al）含量为13.73%，铁元素（fe）含量为12.19%，其余微量元素含量为9.39%，初步具备了材料活化的可能性，为形成较好的火山灰反应提供了一定的条件。但煤气化渣的矿相以非晶相、石英为主，夹杂方解石、刚玉等矿相，化学反应与胶凝活性低。这是煤气化灰渣规模化和高值化利用的主要障
4、煤气化灰渣混凝土的原材料包括水泥、煤气化灰渣、砂、石、水、外加剂等，原材料性质和掺量变化对水泥混凝土的强度、耐久性、高韧性影响很大。因此，如何根据原材料性质，有效设计施工配合比，实现水泥混凝土的高韧性质，同时又兼顾经济性，是当前实际应用中亟需解决的难题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料及其制备方法，本专利技术通过精确控制煤气化灰渣粉的掺量和胶凝材料有效化学成分，用煤气化灰渣粉替代部分水泥，提高了煤气化灰渣掺量，减少了水泥用量，降低了水灰比，明显改善了混凝土强度，尤其是抗拉性质，获得了高韧性混凝土。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，包括以下质量分数的原料：水泥256~405份，煤气化灰渣粉32~90份，砂子720~762份，石子1081~1144份，减水剂3.2~4.2份，水165~170份。
4、优选地，所述高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料包括以下质量分数的原料：水泥288份，煤气化灰渣粉72份，砂子750份，石子1125份，减水剂3.6份，水165份。
5、优选地，所述凝胶材料中包括质量分数为19.9%~23.3%的sio2，7.5%~9.1%的al2o3，53.9%~60.6%的cao。
6、优选地，所述煤气化灰渣粉的制备方法为：将煤气化灰渣烘干后研磨、筛分，得到煤气化灰渣粉；所述筛分为过孔径为0.15mm的方孔筛。
7、优选地，所述煤气化灰渣粉中粒径小于50μm颗粒质量占比为90％以上。
8、优选地，所述水泥为42.5强度等级的硅酸盐水泥。
9、优选地，所述砂子为黄砂，粒径均小于4.75mm，堆积密度为1450m3。
10、优选地，所述石子为粒径在5~25mm范围内的连续级配的碎石。
11、优选地，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
12、本专利技术还提供了上述技术方案所述高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料的制备方法，包括以下步骤：
13、将水泥、煤气化灰渣粉、砂子、石子混合，得到混合料；
14、将减水剂和水混合，将所得混合物加入至所述混合料中，搅拌后成型，得到高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益技术效果：
16、本专利技术提供一种了一种高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，通过将煤气化灰渣烘干、研磨、筛分活化，并精准控制其粒度分布，用煤气化灰渣粉替代部分水泥，调试渣粉掺量和胶凝材料有效化学成分，制备高韧性混凝土。通过这种方法制备的煤气化灰渣混凝土，其力学性能显著改变，特别是抗折、抗拉强度显著提高，韧性显著增强，表明混凝土具有优良的抗震性、耐久性和安全性。与传统混凝土相比，抗拉强度幅度大幅度提升。将煤气化灰渣粉取代混凝土中部分水泥，降低了水泥用量，在消纳了大量固废材料的同时，还显著提高混凝土韧性，增加了其使用价值，对大宗工业固废的高值化综合利用具有重要意义。
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1.一种高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：水泥256~405份，煤气化灰渣粉32~90份，砂子720~762份，石子1081~1144份，减水剂3.2~4.2份，水165~170份。
2.根据权利要求1所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：水泥288份，煤气化灰渣粉72份，砂子750份，石子1125份，减水剂3.6份，水165份。
3.根据权利要求1或2所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，所述凝胶材料中包括质量分数为19.9%~23.3%的SiO2，7.5%~9.1%的Al2O3，53.9%~60.6%的CaO。
4.根据权利要求1所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，所述煤气化灰渣粉的制备方法为：将煤气化灰渣烘干后研磨、筛分，得到煤气化灰渣粉；所述筛分为过孔径为0.15mm的方孔筛。
5.根据权利要求1或2所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，所述煤气化灰渣粉中粒径小于50μm颗粒质量占比为90％以上。
6.根据
7.根据权利要求1所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，所述砂子为黄砂，粒径均小于4.75mm，堆积密度为1450m3。
8.根据权利要求1所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，所述石子为粒径在5~25mm范围内的连续级配的碎石。
9.根据权利要求1所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸高效减水剂。
10.权利要求1-9任一项所述高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：水泥256~405份，煤气化灰渣粉32~90份，砂子720~762份，石子1081~1144份，减水剂3.2~4.2份，水165~170份。
2.根据权利要求1所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料：水泥288份，煤气化灰渣粉72份，砂子750份，石子1125份，减水剂3.6份，水165份。
3.根据权利要求1或2所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，所述凝胶材料中包括质量分数为19.9%~23.3%的sio2，7.5%~9.1%的al2o3，53.9%~60.6%的cao。
4.根据权利要求1所述的高韧性煤气化灰渣混凝土凝胶材料，其特征在于，所述煤气化灰渣粉的制备方法为：将煤气化灰渣烘干后研磨、筛分，得到煤气化灰渣粉；所述筛分为过孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：李华伟，聂庆科，马康，王国辉，张良，刘双辰，杨海朋，商卫东，王俊，陈军红，王庆军，秦禄盛，于俊超，张日华，
申请(专利权)人：中冀建勘集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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